JP4406022B2 - Biological treatment method - Google Patents

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Description

下水や工場排水などに含まれている有機成分やアンモニアなどの無機成分といった処理対象物質を微生物によって分解させる生物処理方法が従来広く用いられている。
この生物処理は、通常、好気性微生物や嫌気性微生物を、処理対象となる排水(以下「被処理水」ともいう)とともに槽(以下「生物処理槽」ともいう)に収容し、槽内に被処理水と微生物の混合相を形成させて実施されている。
そして、この生物処理槽は、収容する微生物を高活性な状態に維持すべく槽内環境が調整されており、例えば、好気性微生物を用いた生物処理が実施される生物処理槽においては、散気体を有する散気装置により空気などの酸素を含有する気体を混合相中に散気することが行われ、被処理水に酸素を溶存させることが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, biological treatment methods have been widely used in which substances to be treated such as organic components contained in sewage and industrial wastewater and inorganic components such as ammonia are decomposed by microorganisms.
In this biological treatment, aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms are usually housed in a tank (hereinafter also referred to as “biological treatment tank”) together with wastewater to be treated (hereinafter also referred to as “treated water”). It is carried out by forming a mixed phase of water to be treated and microorganisms.
In this biological treatment tank, the environment in the tank is adjusted so as to maintain the microorganisms contained therein in a highly active state. For example, in a biological treatment tank in which biological treatment using aerobic microorganisms is performed, A gas containing oxygen, such as air, is diffused into a mixed phase by an air diffuser having gas, and oxygen is dissolved in water to be treated.

この散気体としては、供給された空気を内部に導入し、導入した空気を表面から気泡として放出させるべく、表面に開口された多数の通気孔を有するものが広く用いられている。
例えば、弾性体膜に気体を通すための多数の通気孔が設けられたメンブレンなどと呼ばれるものや、セラミックス、硬質樹脂、金属などの多孔質体が用いられたものが知られている。
これらの散気体は、通常、混合相中に浸漬させた状態で用いられることから、被処理水と接液する表面には、散気装置の運転時間の経過とともに付着物が発生し、この付着物により通気孔を閉塞させてしまうおそれを有する。
このような通気孔の閉塞が生じると散気経路における圧力損失が増大し、散気体に空気などを供給するための送風機の負荷が増大してしまって、生物処理に必要な動力が増大してしまうこととなる。
As this diffused gas, one having a large number of air holes opened on the surface is widely used in order to introduce the supplied air into the inside and to release the introduced air as bubbles from the surface.
For example, what is called a membrane in which a large number of ventilation holes for allowing gas to pass through an elastic film is used, and those using a porous material such as ceramics, hard resin, and metal are known.
Since these diffused gases are usually used in a state of being immersed in the mixed phase, deposits are generated on the surface in contact with the water to be treated with the passage of the operation time of the diffuser. There is a possibility that the vent hole is blocked by the kimono.
When such a blockage of the vent hole occurs, the pressure loss in the air diffusion path increases, the load of the blower for supplying air or the like to the air diffuser increases, and the power required for biological treatment increases. It will end up.

このような問題に対して、例えば、メンブレン弾性体膜には、弾性体膜の弾性変形により開孔状態と閉塞状態とを取り、且つ送風機から供給された空気により開孔状態となる多数の通気孔が設けられているため、一定の間隔で送風機の運転を停止するブローダウンと呼ばれる処理をすることで通気孔を塞ぎ、通気孔に入り込んだ目詰まりの原因となるものを混合相中に押し出して送風機の負荷の増大を抑制させることができる(下記特許文献1参照)。
一方でセラミックス、硬質樹脂、あるいは、金属などの多孔質体が用いられた散気体は、気体の放出を停止しても通気孔が開口状態のままで、メンブレン弾性体膜のような弾性変形をさせることができないことから、このような方法で目詰まりを解消することは困難である。
To deal with such problems, for example, the membrane elastic membrane has a large number of passages that are opened and closed by elastic deformation of the elastic membrane, and are opened by air supplied from a blower. Since the pores are provided, a process called blowdown that stops the operation of the blower at regular intervals is used to close the vents and push out the clogs that enter the vents into the mixed phase. Thus, an increase in the load on the blower can be suppressed (see Patent Document 1 below).
On the other hand, the diffused gas using a porous material such as ceramics, hard resin, or metal does not deform elastically like a membrane elastic membrane while the vent hole remains open even when the gas release is stopped. Therefore, it is difficult to eliminate clogging by such a method.

散気体を槽から引き上げたり槽を空にしたりして散気体を露出させて高圧水洗によって目詰まり物質を除去することも考え得るが、その場合には、目詰まり物質の除去作業に多大な手間が必要になるという問題を有する。
すなわち、セラミックス、硬質樹脂、あるいは、金属などの多孔質体が用いられた散気体を用いて散気を実施する従来の生物処理方法においては、動力負荷の増大を簡便な方法で抑制させることが困難であるという問題を有している。
特開2005−329329号公報
It may be possible to remove the clogging substances by removing the clogging substances by high-pressure water washing by exposing the diffused gas by pulling up the sparging gas from the tank or emptying the tank, but in that case, it takes a lot of work to remove the clogging substances. Have the problem of needing.
That is, in a conventional biological treatment method in which aeration is performed using a diffusion gas in which a porous material such as ceramics, hard resin, or metal is used, an increase in power load can be suppressed by a simple method. It has the problem of being difficult.
JP 2005-329329 A

本発明の課題は、セラミックス、硬質樹脂、あるいは、金属などの多孔質体が用いられた散気体のごとく気体の放出を停止しても通気孔が開口状態に維持される散気体を用いつつも簡便な方法で動力負荷の増大を抑制させ得る生物処理方法を提供することにある。   An object of the present invention is to use a diffused gas in which a vent hole is maintained in an open state even when gas discharge is stopped, such as a diffused gas using a porous body such as ceramics, hard resin, or metal. An object of the present invention is to provide a biological treatment method capable of suppressing an increase in power load by a simple method.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく散気体における目詰まり抑制方法について鋭意検討を行った結果、好気性微生物による生物処理においては、この好気性微生物に由来する付着物が多く発生して散気体の圧力損失を増大させていることを見出した。
また、散気体の周囲を無酸素状態にさせて散気体の周囲の好気性微生物の活性を低下させることにより目詰まりを解消させ得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
As a result of intensive studies on a method for suppressing clogging in a diffused gas in order to solve the above problems, the present inventors have found that many deposits derived from aerobic microorganisms are generated in biological treatment with aerobic microorganisms. It was found that the pressure loss of the diffused gas was increased.
Further, the present inventors have found that clogging can be eliminated by reducing the activity of aerobic microorganisms around the diffused gas by making the surroundings of the diffused gas anaerobic.

すなわち、本発明は、前記課題を解決すべく、処理対象物質を含有する被処理水と好気性微生物とを含んでなる混合相が形成されている生物処理槽に酸素を供給して前記好気性微生物により前記処理対象物質を分解させるべく、供給された気体を表面に開口された多数の通気孔より放出させ得るよう形成され、しかも、気体の放出を停止しても前記通気孔の開口状態が維持されるよう形成された散気体を用いて、前記生物処理槽の槽底に配置された前記散気体を前記混合相中に浸漬させた状態で該散気体に酸素を含む気体を供給して前記通気孔から前記混合相中に気泡を放出させて散気体の周囲の被処理水に酸素を溶存させる散気工程を実施し、さらに、散気体の周囲の被処理水を無酸素状態にさせる嫌気工程を実施する生物処理方法であって、前記生物処理槽の槽内を散気体によって散気される複数の散気エリアに分割し、各散気エリアの嫌気工程のタイミングが重ならないように散気エリアごとに散気工程と嫌気工程とを交互に実施し、しかも、一回の散気工程の期間が30日以下となるようにして前記散気工程実施し、前記散気体からの散気を30秒以上停止させることにより前記嫌気工程を実施することを特徴とする生物処理方法を提供する。 That is, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention supplies oxygen to a biological treatment tank in which a mixed phase comprising water to be treated containing a substance to be treated and an aerobic microorganism is formed, and the aerobic In order to decompose the material to be treated by microorganisms, it is formed so that the supplied gas can be released from a large number of vent holes opened on the surface, and even if the release of the gas is stopped, the open state of the vent holes is maintained. A gas containing oxygen is supplied to the diffused gas in a state where the diffused gas arranged at the bottom of the biological treatment tank is immersed in the mixed phase, using the diffused gas formed to be maintained. An air diffusion step is performed in which bubbles are discharged from the air holes into the mixed phase to dissolve oxygen in the water to be treated around the diffused gas, and the water to be treated around the diffused gas is made oxygen-free. there in biological treatment method of performing an anaerobic process The biological treatment tank is divided into a plurality of diffuser area are air diffuser in the the dispersion gas bath, air diffuser process and anaerobic process for each air diffusion area so that the timing does not overlap the anaerobic step of the aeration area And the air diffusion step is performed so that the period of one air diffusion process is 30 days or less, and the air diffusion from the air diffusion is stopped for 30 seconds or more. Provided is a biological treatment method characterized by performing an anaerobic process .

本発明によれば、例えば、散気を所定時間停止させたり、酸素を含有していない気体を所定時間散気したりするなどといった簡便な方法で散気体の目詰まりを解消させ得る。
したがって、散気体を槽から引き上げたりするような大掛かりな作業を実施することなく動力負荷の増大を抑制させ得る。
すなわち、セラミックス、硬質樹脂、あるいは、金属などの多孔質体が用いられた散気体のごとく気体の放出を停止しても通気孔が開口状態に維持される散気体を用いつつも簡便な方法で動力負荷の増大を抑制させ得る生物処理方法を提供し得る。
According to the present invention, for example, the clogging of the diffused gas can be eliminated by a simple method such as stopping the aeration for a predetermined time or diffusing a gas not containing oxygen for a predetermined time.
Therefore, an increase in the power load can be suppressed without performing a large-scale operation such as lifting the diffused gas from the tank.
That is, it is a simple method using a diffused gas in which the vent hole is maintained in an open state even if the release of the gas is stopped like a diffused gas using a porous material such as ceramics, hard resin, or metal. A biological treatment method capable of suppressing an increase in power load can be provided.

以下に、本発明の好ましい実施の形態について(添付図面に基づき)説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described (based on the accompanying drawings).

図1は、本発明の生物処理方法を実施するための生物処理装置を表す概略斜視図であり、10は、アンモニアなどの無機成分や有機成分といった処理対象物質を含有する被処理水Fが好気性微生物とともに収容されている生物処理槽を表しており、11は、前記被処理水Fと好気性微生物とを貯留するための槽本体部である。
すなわち、この生物処理槽10の槽本体部11においては、被処理水と好気性微生物とにより混合相が形成されている。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a biological treatment apparatus for carrying out the biological treatment method of the present invention. Reference numeral 10 is a water F to be treated containing a substance to be treated such as an inorganic component such as ammonia or an organic component. The biological treatment tank accommodated with the aerobic microorganisms is shown, and 11 is a tank main body for storing the treated water F and the aerobic microorganisms.
That is, in the tank body 11 of the biological treatment tank 10, a mixed phase is formed by the water to be treated and the aerobic microorganisms.

この槽本体部11は、槽底12が略平坦に形成されており、この槽底12から上方に立設された側壁13が四面に配されて内部に略直方体形状の収容スペースが形成されている。
また、槽本体部11の収容スペースの上面に相当する部分は、四つの側壁13の上端縁により画定された長方形の開口領域が形成されており、該開口領域は、生物処理装置の運転時には開放状態または覆蓋(図示せず)等で覆われた状態とされる。
The tank body 11 has a tank bottom 12 formed substantially flat, and side walls 13 erected upward from the tank bottom 12 are arranged on four sides to form a substantially rectangular parallelepiped storage space inside. Yes.
Further, a rectangular opening area defined by the upper edges of the four side walls 13 is formed in a portion corresponding to the upper surface of the storage space of the tank body 11, and the opening area is opened during operation of the biological treatment apparatus. The state is covered with a cover or a cover (not shown).

20は、散気装置を表しており、21は、ブロアなどの送風機(図示せず)により圧送された空気が流通される本管であり、該本管21は、前記槽本体部11の側壁13の上端部と略同一高さに位置し、槽本体部11の上部開口領域の側方を槽本体部11の一側壁に略平行して水平方向に延在されて配されている。
22は、前記本管21から分岐したライザー管であり、23は、本管21からライザー管22を通じて導入される加圧空気を散気体に分配すべくライザー管22に接続されたヘッダー管である。
さらに、24は、該ヘッダー管23に接続された散気体である。
Reference numeral 20 denotes an air diffuser, 21 is a main pipe through which air fed by a blower such as a blower (not shown) is circulated, and the main pipe 21 is a side wall of the tank body 11. 13 is positioned at substantially the same height as the upper end of the tank 13, and the side of the upper opening region of the tank body 11 is extended in the horizontal direction substantially parallel to one side wall of the tank body 11.
Reference numeral 22 denotes a riser pipe branched from the main pipe 21, and reference numeral 23 denotes a header pipe connected to the riser pipe 22 to distribute pressurized air introduced from the main pipe 21 through the riser pipe 22 into a diffused gas. .
Further, 24 is a diffused gas connected to the header tube 23.

本実施形態の生物処理装置においては、前記ライザー管22には、本管21から分岐して槽本体部11の一側壁上縁部にいたる略水平に配置された区間(以下、「第一水平区間22a」ともいう)、この第一水平区間22aに続いて槽本体部11の一側壁の内壁面に沿って槽底12に向かって垂直に下降する区間(以下、「垂直区間22b」ともいう)、この垂直区間22bに続いて槽底12に沿って略水平配置された区間(以下、「第二水平区間22c」ともいう)が形成されている。
そして、第一水平区間22aと垂直区間22bとの交点が槽本体部11の一側壁の上端略中央部に位置しており、垂直区間22bと第二水平区間22cとの交点が槽本体部11の一側壁の下端略中央部に位置している。
さらに、第二水平区間22cにおいては、ライザー管22は、垂直区間22bが配されている側壁と対峙する側壁の下端略中央部に向けて延在されている。
すなわち、垂直区間22bにおけるライザー管22は、槽底12の略中央部を通って延在されている。
In the biological treatment apparatus of this embodiment, the riser pipe 22 is a section (hereinafter referred to as “first horizontal”) that is substantially horizontally disposed from the main pipe 21 to the upper edge of one side wall of the tank main body 11. (Also referred to as “section 22a”), a section (hereinafter also referred to as “vertical section 22b”) that descends vertically toward the tank bottom 12 along the inner wall surface of one side wall of the tank body 11 following the first horizontal section 22a. ), A section (hereinafter also referred to as “second horizontal section 22 c”) that is substantially horizontally disposed along the tank bottom 12 is formed following the vertical section 22 b.
The intersection of the first horizontal section 22a and the vertical section 22b is located at the substantially central portion of the upper end of one side wall of the tank body 11, and the intersection of the vertical section 22b and the second horizontal section 22c is the tank body 11. It is located in the approximate center part of the lower end of one side wall.
Further, in the second horizontal section 22c, the riser tube 22 extends toward the substantially central portion of the lower end of the side wall facing the side wall where the vertical section 22b is arranged.
That is, the riser pipe 22 in the vertical section 22 b extends through a substantially central portion of the tank bottom 12.

本実施形態の生物処理装置においては、合計8本のヘッダー管23が備えられており、該ヘッダー管23は、一端部が前記ライザー管22の前記第二水平区間22cに接続されている。
そして、このヘッダー管23は、前記第二水平区間22cに対して直交方向に延在されており、しかも、左右に対をなす状態で前記第二水平区間22cに接続されている。
すなわち、前記ライザー管22における第二水平区間22cには、左右から一対の前記ヘッダー管23が接続された接続箇所が4箇所形成されている。
In the biological treatment apparatus of this embodiment, a total of eight header tubes 23 are provided, and one end of each header tube 23 is connected to the second horizontal section 22 c of the riser tube 22.
The header pipe 23 extends in a direction orthogonal to the second horizontal section 22c, and is connected to the second horizontal section 22c in a paired state on the left and right.
That is, in the second horizontal section 22c of the riser pipe 22, four connection places where the pair of header pipes 23 are connected from the left and right are formed.

本実施形態の生物処理装置においては、各ヘッダー管23に、6本の中空円筒体形状の散気体24が接続されており、該散気体24は、多孔質体(例えば、高密度ポリエチレンなどの硬質樹脂粒子の焼結体、セラミック粒子焼結体、金属粒子焼結体)によって前記中空円筒体形状が形成されている。
より詳しくは、散気体24は、一端部に開口端、他端部に閉塞端が形成された中空円筒体形状を有しており、この中空領域から外表面に通じる通気孔が複数形成されている。
しかも、この通気孔は、メンブレン弾性体膜の通気孔のごとく気体の放出を停止して閉塞させ得るものではなく、気体の放出を停止しても開口状態が維持されるよう形成されたものである。
すなわち、この散気体24は、散気の停止によって閉塞されない通気孔が表面に多数開口されており、中空領域に供給された気体を、前記通気孔を通じて外表面から放出させ得るよう形成されている。
In the biological treatment apparatus of this embodiment, six hollow cylindrical diffused gases 24 are connected to each header tube 23, and the diffused gas 24 is a porous material (for example, high-density polyethylene or the like). The hollow cylindrical body shape is formed by a sintered body of hard resin particles, a sintered ceramic particle, and a sintered metal particle.
More specifically, the diffused gas 24 has a hollow cylindrical shape in which an open end is formed at one end and a closed end is formed at the other end, and a plurality of vent holes leading from the hollow region to the outer surface are formed. Yes.
Moreover, the vent is not designed to stop and close the gas release like the vent of the membrane elastic membrane, and is formed so that the open state is maintained even if the gas release is stopped. is there.
That is, the diffused gas 24 has a large number of air holes that are not blocked by the stop of the air diffused on the surface, and is formed so that the gas supplied to the hollow region can be released from the outer surface through the air holes. .

この散気体24は、ヘッダー管23から中空領域に散気する気体を供給させるべく前記開口端をヘッダー管23に接続させた状態で備えられている。
しかも、一つのヘッダー管23に接続されている6本の散気体24は、その長手方向がヘッダー管23に対して直交する方向に延在され、しかも、ヘッダー管23に対して左右に対をなす状態で接続されている。
すなわち、本実施形態の生物処理装置には、一本のヘッダー管23に空気を供給することにより6本の散気体24から散気を実施させ得るように形成されており、この散気体24によって散気される散気エリアが各ヘッダー管23ごとに形成されている。
The diffused gas 24 is provided in a state where the opening end is connected to the header tube 23 so as to supply the gas diffused from the header tube 23 to the hollow region.
In addition, the six diffused gases 24 connected to one header pipe 23 extend in a direction in which the longitudinal direction is orthogonal to the header pipe 23, and are paired left and right with respect to the header pipe 23. It is connected in an established state.
That is, the biological treatment apparatus of the present embodiment is formed so that air can be diffused from six diffused gases 24 by supplying air to one header pipe 23, and A diffused area to be diffused is formed for each header tube 23.

また、本実施形態の生物処理装置においては、これらの散気体24での散気を制御するための開閉弁が複数設けられており、その一つとして、ライザー管22の垂直区間22bには、ライザー管22の気体の流通を制御するための元バルブB0が備えられている。
さらに、ライザー管22とヘッダー管23との接続箇所近傍において気体の流通を制御して各散気エリアA1〜A8の散気を制御し得るように制御バルブB1〜B8が各ヘッダー管23に設けられている。
すなわち、本実施形態の生物処理装置は、ブロアから全散気体に供給される空気を元バルブB0によって一度に遮断し得るようになっている。
また、本実施形態の生物処理装置は、ヘッダー管23と該ヘッダー管23に接続された散気体24とによって形成される各散気エリアA1〜A8の散気を制御し得るようになっている。
しかも、本実施形態の生物処理装置には、タイマーなどによってこの制御弁B1〜B8の開閉のタイミングを制御し得るように制御装置(図示せず)が設けられている。
Further, in the biological treatment apparatus of the present embodiment, a plurality of on-off valves for controlling the diffusion of the diffused gas 24 are provided, and as one of them, the vertical section 22b of the riser pipe 22 includes An original valve B0 for controlling the gas flow in the riser pipe 22 is provided.
Further, control valves B1 to B8 are provided in each header pipe 23 so as to control the gas flow in the vicinity of the connection portion between the riser pipe 22 and the header pipe 23 to control the air diffusion in each of the air diffusion areas A1 to A8. It has been.
That is, the biological treatment apparatus according to the present embodiment can block the air supplied from the blower to the total diffused gas at once by the original valve B0.
Moreover, the biological treatment apparatus of this embodiment can control the air diffused in the air diffused areas A1 to A8 formed by the header pipe 23 and the air diffused gas 24 connected to the header pipe 23. .
Moreover, the biological treatment apparatus of this embodiment is provided with a control device (not shown) so that the timing of opening and closing the control valves B1 to B8 can be controlled by a timer or the like.

なお、ここでは詳述しないが、従来の生物処理装置に用いられている攪拌手段、各種センシング手段、制御手段など種々の構成を本実施形態の生物処理装置にも採用することができる。   Although not described in detail here, various configurations such as agitation means, various sensing means, and control means used in the conventional biological treatment apparatus can be employed in the biological treatment apparatus of this embodiment.

(第一実施形態)
次いで、このような生物処理装置を用いた生物処理方法の第一の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of a biological treatment method using such a biological treatment apparatus will be described.

まず、槽本体部11に好気性微生物とともに被処理水Fを収容して混合相を形成させるとともに、槽底12に配置され前記混合相に浸漬させた状態の散気体24に対してブロアから空気を供給する。
このとき元バルブB0と全ての制御バルブB1〜B8は、開状態としておき、全ての散気体24から散気させて周囲の被処理水に酸素を溶存させる散気工程を実施する。
すなわち、ブロアから本管21、ライザー管22、ヘッダー管23を通じ、散気体24の中空領域に供給された空気を散気体の通気孔を通じて放出させて前記通気孔から前記混合相中に気泡を発生させる。
First, the tank main body 11 accommodates the water to be treated F together with the aerobic microorganisms to form a mixed phase, and air from the blower to the diffused gas 24 placed on the tank bottom 12 and immersed in the mixed phase. Supply.
At this time, the original valve B0 and all the control valves B1 to B8 are opened, and an air diffusion process is performed in which oxygen is dissolved in the surrounding water to be treated by being diffused from all the air diffused air 24.
That is, air supplied from the blower through the main pipe 21, the riser pipe 22, and the header pipe 23 to the hollow region of the diffused gas 24 is discharged through the diffused gas vent hole to generate bubbles in the mixed phase from the vent hole. Let

この散気工程を継続すると時間の経過とともに散気体24の通気孔周辺に付着物が発生し、やがて、この付着物が通気孔を閉塞しはじめ、ブロアから本管21、ライザー管22、ヘッダー管23を通じ散気体24から放出されるまでの空気の経路における圧力損失が増大しブロアの負荷が増大することとなる。
このことを防止すべく本実施形態の生物処理方法においては、一旦元バルブB0を閉状態とし、散気体24からの空気の放出を停止させることにより、散気体の周囲の被処理水を無酸素状態にさせる嫌気工程を所定の時間実施する。
その後、再び元バルブB0を開状態とし、散気工程を再び実施させる。
If this air diffusion process is continued, deposits are generated around the vent holes of the diffused gas 24 over time, and eventually these deposits start to block the vent holes, and the main pipe 21, riser pipe 22, header pipe from the blower. The pressure loss in the air path until the gas is discharged from the diffused gas 24 through 23 increases, and the blower load increases.
In order to prevent this, in the biological treatment method of the present embodiment, the original valve B0 is once closed and the release of air from the diffused gas 24 is stopped, so that the water to be treated around the diffused gas is oxygen-free. The anaerobic process to make it into a state is performed for a predetermined time.
Thereafter, the original valve B0 is opened again, and the aeration process is performed again.

このようにして散気工程と散気工程との間に嫌気工程を実施することにより、はじめの散気工程において形成された付着物をこの嫌気工程の間に散気体表面から脱落し易い状態にさせることができ、嫌気工程後に散気工程を実施させた際に空気の放出とともに付着物を除去して混合相中に放出させることができる。   By carrying out the anaerobic process between the aeration process and the aeration process in this way, the deposits formed in the first aeration process can be easily removed from the surface of the diffused gas during the anaerobic process. When the aeration process is performed after the anaerobic process, the deposits can be removed together with the release of air and released into the mixed phase.

なお、本明細書における“無酸素状態”との用語は、“好気性微生物がその活性を十分低下させ得る程度に溶存酸素濃度が低下された状態”を意図するものであり“完全に溶存酸素濃度がゼロとなっている状態”を意図するものではない。
通常、溶存酸素濃度を0.1ppm以下とすることで好気性微生物の活性を十分低下させ得ることができる。
また、一般的な生物処理においては、通常、30秒間以上散気を停止することで上記のような溶存酸素濃度0.1ppm以下(無酸素状態)とすることができる。
In this specification, the term “anoxic state” is intended to mean “a state in which the dissolved oxygen concentration is lowered to such an extent that an aerobic microorganism can sufficiently reduce its activity”. This is not intended to mean “a state in which the concentration is zero”.
Usually, the activity of the aerobic microorganism can be sufficiently reduced by setting the dissolved oxygen concentration to 0.1 ppm or less.
Moreover, in general biological treatment, the dissolved oxygen concentration can be reduced to 0.1 ppm or less (anoxic state) as described above by usually stopping the aeration for 30 seconds or more.

このとき、散気体の通気孔の奥深く(中空領域近傍)にまで無酸素状態を形成させて、より内部の付着物をも除去させ得る点において、嫌気工程では、5分間以上散気を停止させることが好ましい。
また、あまり長く散気を停止させてもそれ以上付着物除去効果を向上させることが困難となるばかりか、生物処理槽内全体の好気性微生物の活性が低下してしまうおそれを有することから、散気の停止期間は30分間以下であることが好ましい。
At this time, in the anaerobic process, the aeration is stopped for 5 minutes or more in that an anaerobic state can be formed deeply in the vent hole of the diffused gas (near the hollow region) and the attached matter can be removed. It is preferable.
In addition, not only is it difficult to improve the deposit removal effect even if the aeration is stopped for too long, but the activity of the aerobic microorganisms in the entire biological treatment tank may decrease, It is preferable that the period for stopping aeration is 30 minutes or less.

なお、要すれば、散気を停止させて嫌気工程を実施させる場合に代えて、散気体から、窒素ガスなどの酸素を含有していない気体を散気させて嫌気工程を実施させることも可能である。
さらには、ブロア側よりチオ硫酸ナトリウム水溶液などの還元剤溶液を供給して空気とともに通気孔から放出させることで酸素を含む気体を散気しつつも散気体の周囲の被処理水を無酸素状態にさせて嫌気工程を実施させることも可能である。
このように酸素を含有していない気体を散気する嫌気工程や還元剤を用いた嫌気工程は、ブロアの運転状態を散気工程と同じ状態に維持しつつ実施することが容易であり、ブロアを停止させたり、再び駆動させたりして余分な負荷が生じることを抑制させることができる。
If necessary, the anaerobic process can be performed by aerating a gas that does not contain oxygen, such as nitrogen gas, from the diffused gas, instead of stopping the aeration and performing the anaerobic process. It is.
Furthermore, by supplying a reducing agent solution such as sodium thiosulfate aqueous solution from the blower side and releasing it from the vent together with air, the water to be treated around the diffused gas is in an oxygen-free state while the gas containing oxygen is diffused. It is also possible to carry out an anaerobic process.
As described above, the anaerobic process for diffusing a gas not containing oxygen and the anaerobic process using a reducing agent can be easily performed while maintaining the operation state of the blower in the same state as the aeration process. It is possible to suppress the occurrence of an extra load by stopping or driving again.

一方で、散気を停止させる嫌気工程は、窒素ガスや還元剤といった資材を必要とせず、余分なコストがかかることを抑制しつつ実施することが容易である。   On the other hand, the anaerobic process for stopping the aeration does not require materials such as nitrogen gas and a reducing agent, and is easy to implement while suppressing extra costs.

なお、嫌気工程を実施する前の散気工程において多大な付着物が発生した場合においては、上記のような嫌気工程を実施しても付着物を十分に除去することができなくなるおそれを有する。
通常、一回の散気工程の期間を180日以内とすることで上記のような事態となることを回避することができるが、付着物を十分除去することができなくなる事態をより確実に回避させ得る点において一回の散気工程の期間は30日以下とすることが好ましい。
In addition, when a large amount of deposits are generated in the air diffusion process before the anaerobic process, the deposits may not be sufficiently removed even if the anaerobic process as described above is performed.
Normally, it is possible to avoid the situation as described above by setting the duration of one aeration process within 180 days, but more reliably avoid the situation where the deposits cannot be sufficiently removed. In the point which can be made, it is preferable that the period of one aeration process shall be 30 days or less.

なお、再び元バルブB0を開状態として散気工程を再び実施させた後は、同様に、嫌気工程と散気工程とを交互に実施させることにより、散気体への付着物を除去しつつ生物処理を実施させることができる。
すなわち、上記のような簡便な方法によって動力負荷の増大を抑制させつつ生物処理を実施させることができる。
In addition, after the original valve B0 is opened again and the aeration process is performed again, similarly, the anaerobic process and the aeration process are alternately performed to remove the adhering matter to the diffusion gas. Processing can be performed.
That is, biological treatment can be carried out while suppressing an increase in power load by a simple method as described above.

(第二実施形態)
次いで、上記のような生物処理装置を用いた生物処理方法の第二の実施形態について説明する。
第一実施形態においては、元バルブB0の開閉によって、槽内全体に散気工程と嫌気工程とを実施させる場合を挙げているが、この第二実施形態においては、制御バルブB1〜B8をタイマー制御により順番に開閉させて各散気エリアA1〜A8ごとに散気工程と嫌気工程とを実施させる。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the biological treatment method using the biological treatment apparatus as described above will be described.
In the first embodiment, a case where the aeration process and the anaerobic process are performed on the entire tank by opening and closing the original valve B0 is described. In this second embodiment, the control valves B1 to B8 are set to timers. The aeration process and the anaerobic process are performed for each of the aeration areas A1 to A8 by opening and closing in order by the control.

まず、第一実施形態と同様に、槽本体部11に混合相を形成させて散気体24に対してブロアから空気を供給することにより槽内全体において散気工程を実施する。   First, as in the first embodiment, the air diffusion process is performed in the entire tank by forming a mixed phase in the tank body 11 and supplying air from the blower to the gas diffused air 24.

そのまま、槽内全体において20日間散気工程を実施した後、一番目の制御バルブB1のみを1〜5分間閉止させこの制御バルブB1を通じて空気が供給されていた散気エリアA1において嫌気工程を実施させる。
その後、再び、制御バルブB1を開状態とし、槽内全体において散気工程を20日間実施し、今度は、二番目の制御バルブB2のみを1〜5分間閉止させ制御バルブB1を通じて空気が供給されていた散気エリアA2において嫌気工程を実施させる。
さらに、再び、制御バルブB2を開状態とし、槽内全体において散気工程を実施し、三番目の制御バルブB3によって空気が供給されていた散気エリアA3、四番目の制御バルブB4によって空気が供給されていた散気エリアA4と20日ごとに順番に嫌気工程を実施させる。
After performing the aeration process for 20 days in the entire tank, only the first control valve B1 is closed for 1 to 5 minutes, and the anaerobic process is performed in the aeration area A1 to which air was supplied through the control valve B1. Let
After that, the control valve B1 is opened again, and the aeration process is performed for 20 days in the entire tank. This time, only the second control valve B2 is closed for 1 to 5 minutes, and air is supplied through the control valve B1. The anaerobic process is performed in the diffused area A2.
Furthermore, the control valve B2 is opened again, and the air diffusion process is carried out in the entire tank. Air is supplied by the air diffusion area A3 and the fourth control valve B4 where the air is supplied by the third control valve B3. The anaerobic process is carried out in turn for every 20 days on the supplied aeration area A4.

したがって、第一番目の制御バルブB1を通じて空気が供給されていた散気エリアA1では、160日経過後に再び嫌気工程が実施されることとなる。
このようにして、全ての散気エリアA1〜A8において160日間の散気工程と1〜5分間の嫌気工程とを交互に実施させる。
しかも、互いの嫌気工程のタイミングが重ならないように設定されていることから、槽内の微生物群全体に嫌気工程の影響が及ぶことを抑制しつつ嫌気工程による付着物除去効果を発揮させることができる。
Therefore, the anaerobic process is performed again after the elapse of 160 days in the air diffusion area A1 in which air is supplied through the first control valve B1.
In this way, the aeration process for 160 days and the anaerobic process for 1 to 5 minutes are alternately performed in all the aeration areas A1 to A8.
Moreover, since the timings of the anaerobic processes are set so as not to overlap, the effect of removing the deposits by the anaerobic process can be exhibited while suppressing the influence of the anaerobic process on the entire microorganism group in the tank. it can.

なお、この第二実施形態の生物処理方法においても、第一実施形態において説明したような、酸素を含有していない気体を散気する嫌気工程や還元剤を用いた嫌気工程を、散気を停止させる嫌気工程に代えて採用することも可能である。   In the biological treatment method of the second embodiment as well, the anaerobic process using a reducing agent and an anaerobic process that diffuses a gas that does not contain oxygen as described in the first embodiment are performed. It is also possible to adopt instead of the anaerobic process to be stopped.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の生物処理方法が有する効果については、以下のようにして検証した。
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
About the effect which the biological treatment method of this invention has, it verified as follows.

(嫌気運転による圧力損失低下の検証)
硬質樹脂製の多孔質体が用いられた中空円筒形状の散気体を用いて散気をしている生物処理装置において、散気工程と散気工程との間に数分間散気を停止させる嫌気工程を実施し、この嫌気運転前後の圧力損失の変化を観察した。
測定は、嫌気工程直前の圧力損失と、嫌気工程後24時間における圧力損失とを比較した。
50回以上の測定において、50mmAq以上の圧力損失低下は約58%で観察された。
このことからも本発明によれば、簡便な方法で動力負荷の増大を抑制させ得る生物処理方法を提供し得ることがわかる。
(Verification of pressure loss reduction due to anaerobic operation)
An anaerobic system that stops aeration for several minutes between the aeration process in a biological treatment device that diffuses air using a hollow cylindrical diffused gas made of a hard resin porous material The process was implemented and the change of the pressure loss before and after this anaerobic operation was observed.
The measurement compared the pressure loss immediately before the anaerobic process with the pressure loss 24 hours after the anaerobic process.
In the measurement of 50 times or more, a pressure loss drop of 50 mmAq or more was observed at about 58%.
This also shows that according to the present invention, it is possible to provide a biological treatment method capable of suppressing an increase in power load by a simple method.

次いで、以下の生物処理条件の生物処理槽を2系統用いて、一方(第一系統)は、散気工程を連続的に実施し、他方(第二系統)は、槽内を複数の散気エリアに分割し、2週間ごとに全体の内の十数%に相当する散気エリアにおいて数分間の嫌気工程を実施させた。
また、嫌気工程を実施するエリアを順番に移動させることにより、一つのエリアにおける嫌気工程の頻度は十数週間に一度となるようにした。
Next, using two biological treatment tanks with the following biological treatment conditions, one (first system) continuously performs the aeration process, and the other (second system) performs a plurality of aerations in the tank. Divided into areas, anaerobic steps of several minutes were carried out in the aeration area corresponding to more than 10% of the whole every two weeks.
In addition, by moving the areas where the anaerobic process is performed in order, the frequency of the anaerobic process in one area is set to be once every ten or more weeks.

(生物処理条件)
生物処理槽容量:1700m3
流入被処理水BOD濃度:100〜200(mg/L)
流入被処理水SS:200〜250(mg)
流入被処理水量:3000〜3300(m3/日)
生物処理槽内MLSS濃度:2500〜3000(mg/L)
容積負荷:0.28〜0.42(kg・BOD/m3・日)
(Biological treatment conditions)
Biological treatment tank capacity: 1700m 3
Inflow treated water BOD concentration: 100 to 200 (mg / L)
Inflow treated water SS: 200 to 250 (mg)
Inflow treated water: 3000 to 3300 (m 3 / day)
MLSS concentration in biological treatment tank: 2500 to 3000 (mg / L)
Volume load: 0.28 to 0.42 (kg · BOD / m 3 · day)

以上のようにして求めた圧力損失の変化を図2に示す。
この図2からもわかるように本発明によれば、簡便な方法で動力負荷の増大を抑制させ得る。
FIG. 2 shows changes in pressure loss obtained as described above.
As can be seen from FIG. 2, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in power load by a simple method.

さらに、嫌気工程を実施した場合の散気体の様子(図3)と、嫌気工程を実施せず連続的に散気工程を実施させた場合の散気体の様子(図4)とを外観写真により比較した。
この図3、図4の比較からも嫌気工程を実施しない従来の生物処理方法によれば、散気体に多くの付着物が発生しているのに対し、本発明にかかる生物処理方法によれば、散気体への付着物の発生が抑制されていることがわかる。
Furthermore, the appearance of the air diffused when the anaerobic process is carried out (FIG. 3) and the state of the diffused gas when the anaerobic process is continuously carried out without carrying out the anaerobic process (FIG. 4) are shown by external photographs. Compared.
From the comparison of FIG. 3 and FIG. 4, according to the conventional biological treatment method that does not carry out the anaerobic process, many deposits are generated in the diffused gas, whereas according to the biological treatment method according to the present invention, It can be seen that the generation of deposits on the diffused gas is suppressed.

生物処理装置を示す斜視図。The perspective view which shows a biological treatment apparatus. 圧力損失評価データを示すグラフ。The graph which shows pressure loss evaluation data. 散気体外観写真(嫌気工程あり)。Air diffuse appearance photograph (with anaerobic process). 散気体外観写真(嫌気工程なし)。Air diffuse appearance photograph (no anaerobic process).

符号の説明Explanation of symbols

10:生物処理槽、11:槽本体部、12:槽底、13:側壁、20:散気装置、21:本管、22:ライザー管、22a:第一水平区間、22b:垂直区間、22c:第二水平区間、23:ヘッダー管、24:散気体、A1〜A8:散気エリア、B0:元バルブ、B1〜B8:制御バルブ 10: biological treatment tank, 11: tank body, 12: tank bottom, 13: side wall, 20: air diffuser, 21: main pipe, 22: riser pipe, 22a: first horizontal section, 22b: vertical section, 22c : Second horizontal section, 23: header pipe, 24: diffused gas, A1 to A8: diffused area, B0: original valve, B1 to B8: control valve

Claims (2)

処理対象物質を含有する被処理水と好気性微生物とを含んでなる混合相が形成されている生物処理槽に酸素を供給して前記好気性微生物により前記処理対象物質を分解させるべく、供給された気体を表面に開口された多数の通気孔より放出させ得るよう形成され、しかも、気体の放出を停止しても前記通気孔の開口状態が維持されるよう形成された散気体を用いて、前記生物処理槽の槽底に配置された前記散気体を前記混合相中に浸漬させた状態で該散気体に酸素を含む気体を供給して前記通気孔から前記混合相中に気泡を放出させて散気体の周囲の被処理水に酸素を溶存させる散気工程を実施し、さらに、散気体の周囲の被処理水を無酸素状態にさせる嫌気工程を実施する生物処理方法であって、
前記生物処理槽の槽内を散気体によって散気される複数の散気エリアに分割し、各散気エリアの嫌気工程のタイミングが重ならないように散気エリアごとに散気工程と嫌気工程とを交互に実施し、しかも、一回の散気工程の期間が30日以下となるようにして、前記散気工程実施し、前記散気体からの散気を30秒以上停止させることにより前記嫌気工程を実施することを特徴とする生物処理方法。
Supplyed to supply oxygen to a biological treatment tank in which a mixed phase comprising water to be treated and aerobic microorganisms is formed and decompose the substance to be treated by the aerobic microorganisms. Using a diffused gas that is formed so that the gas can be released from a large number of ventilation holes opened on the surface, and that the opening state of the ventilation holes is maintained even when the gas emission is stopped, In a state where the diffused gas arranged at the bottom of the biological treatment tank is immersed in the mixed phase, a gas containing oxygen is supplied to the diffused gas to release bubbles from the vent hole into the mixed phase. A biological treatment method for performing an aeration process for dissolving oxygen in the water to be treated around the diffused gas, and an anaerobic process for bringing the treated water around the diffused gas into an oxygen-free state ,
Dividing the inside of the biological treatment tank into a plurality of diffused areas that are diffused by a diffused gas, and aeration process and anaerobic process for each diffused area so that the timing of the anaerobic process of each diffused area does not overlap Are performed alternately , and the period of one aeration process is 30 days or less, the aeration process is performed, and the aeration from the aeration gas is stopped for 30 seconds or more. The biological treatment method characterized by implementing an anaerobic process .
前記散気体からの散気を30分以下停止させることにより前記嫌気工程を実施する請求項1記載の生物処理方法。The biological treatment method according to claim 1, wherein the anaerobic step is performed by stopping the diffusion from the diffused gas for 30 minutes or less.
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